铁路专用线静态称量轨道衡升级改造探讨

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2020年8月（总第406期）
第48卷Vol.48第8期No.8
铁道技术监督
RAILWAY QUALITY CONTROL
计量工作
MEASUREMENT WORK
收稿日期：2020-04-23作者简介：庄君峰，工程师
0引言
铁路货车装载的货物主要是大宗散料或成品，
散料以煤炭、水泥、矿粉等居多。

在装载这些散料时，大多利用企业专用线上的装车系统。

静态称量轨道衡通常安装在装车系统的仓斗下，在装车的同时对货车进行计重称量，以保障货车装载物品后不超载。

装车作业人员在企业内的铁路专用线上，完成货物装车作业，货车再进入铁路正线运输，不仅提高了企业的运输效率，也缓解了铁路货运站的装卸压力。

企业在铁路专用线上进行货物装车作业时，通过静态称量轨道衡对货车进行静态称重，称重显示的是静态称量的总重数据。

因此，容易造成未超载，但偏载偏重的货车流入铁路正线，危及行车安全。

为此，提出有效的静态称量轨道衡升级改造方案，使改造后的轨道衡既能保持原来的静态称重功能，又能具备实时体现货车偏载、偏重情况的功能。

争取从源头控制铁路货车的装车计量，减少行
车安全事故的发生。

1铁路专用线装车计量现状
2019年，国家发展与改革委员会、自然资源
部、交通运输部、国家铁路局、中国国家铁路集团有限公司等联合发布《关于加快推进铁路专用线建设的指导意见》，对我国铁路专用线的发展提出具体要求。

至2025年，国内大宗货物年运输量达到150万t 以上的大型工矿企业、新建的物流园区、沿海主要港口，铁路专用线的接入比例力争达到85%。

根据发展规划，2020年，我国规划建设的铁路专用线重点项目有127个，专用线线路总长度将达到1586km 。

铁路专用线的存在对解决铁路运输“最后一公里”具有重要意义。

不断扩大的专用线里程，意味着不断增长的企业自装货车数量，这对铁路货物运输安全是极大的考验。

原中国铁路总公司关于货运计量安全检测监控提出了“控制装车源头，强化途中监控”“货运计量安全检测全覆盖”等要求。

“控制装车源头”是非常重要的一环，控制住源头，就能避免大部分报警，能最大限度地保障货
铁路专用线静态称量轨道衡升级改造探讨
庄君峰
（中国铁路上海局集团有限公司科学技术研究所，上海200071）
摘要：为强化铁路装车源头的计量控制、保障货运安全，分析铁路专用线装车计量系统现状和不足
之处，提出有效改善装车计量设备的思路，即升级改造静态称量轨道衡。

介绍升级改造的具体方法，在保留静态称重功能的基础上，加入偏载检测功能，并指出升级改造方法面临的风险和困难。

关键词：静态轨道衡；铁路专用线；设备升级；超偏载检测；承载器中图分类号：U294.21
文献标识码：B
文章编号：1006-9178（2020）08-0023-03
Abstract ：In order to strengthen the metrological control at the source of railway loading and ensure the safety of
freight transportation,this paper analyzes the current situation and deficiencies of the railway-dedicated loading met⁃rological system,and raises the idea of effectively improving the railway-loading metrological equipment,that is,up⁃
grading and transforming the static rail-weighbridges.It introduces the method of upgrading,adding the function of overload and unbalanced load detection on the basis of keeping the static weighing function,and points out the risks and difficulties faced by the upgrading method.Keywords ：Static Rail-weighbridge;Railway-dedicated Line;Equipment Upgrade;Overload and Unbalanced Load
Detection;Loader
铁路专用线静态称量轨道衡升级改造探讨计量工作
车行车安全。

面对越来越庞大的企业自装货车基数，静态称量轨道衡功能单一的弊端愈发明显，只有计重功能已经无法满足企业自装货车的计量需求。

统计多年来的报警货车数据发现，超载、偏载的货车主要来自于企业专用线上的自装货车。

造成这一现象的主要原因是，企业专用线上安装的静态称量轨道衡功能单一，只能提供静态称量的计重数据，而不能体现货车的偏重、偏载情况。

由于静态称量轨道衡功能的局限性，装车时不能直观体现偏载、偏重数据，只能确认货车是否超载，不能保障货车不偏重、不偏载。

这样，就需要装车人员依据经验判断是否有偏重、偏载货车，有可能发生误判，使超出允差范围的货车流入铁路正线，影响铁路货运安全。

在经过铁道货车超偏载检测装置检测之前，企业专用线所装货车的行车安全无法得到保障。

对于超载、偏载货车，如果货车的技术状态不危及行车安全，相关部门实施重点监控运行状态；如果货车的技术状态危及行车安全，相关部门必须立即扣车，待货车换装整理且技术状态符合要求后，才能再次挂运。

一旦被扣车，不但影响货运组织，降低运输效率，还要追究责任。

造成经济纠纷的，还需进行轨道衡仲裁检定。

2改善铁路专用线装车计量思路
静态称量轨道衡的研制安装可以追溯到19世纪50年代，先后经历了静态机械式轨道衡、静态机电结合式轨道衡、静态称量轨道衡的变化。

随着设备不断更新换代，静态称量轨道衡电子化程度越来越高，但是它的功能一直没有变化，只能静态称重。

目前，企业考虑到货物的运输安全，也希望安装具有偏重、偏载检测功能的设备。

但是，由于铁路线路存在的某些客观原因，以及安装成本高和后续维护困难的原因，企业往往难以安装这种设备。

因此，如果将企业专用线上原有的静态称量轨道衡升级改造为多功能静态称量轨道衡，加入超偏载检测功能，就能满足货车的静态整车计重和偏载、偏重检测需求。

目前来看，这种方法的技术可行性较强。

对比铁路正线使用的超偏载检测装置，多功能静态称量轨道衡的准入门槛以及设备成本投入相对较低，容易得到企业的接受和认可。

3多功能静态称量轨道衡工作原理
多功能静态称量轨道衡的工作原理主要体现在以下2个工作过程。

第1过程，在货车前转向架前轴车轮开始进入称量区装车，货车车厢前半部分装车完毕，至后转向架前轴车轮进入称量区之前。

这一过程中，多功能静态称量轨道衡对进入称量区运行装车的货车前转向架进行称重和偏载检测，实时显示运行装车过程中的货车前转向架称重数据和偏载检测数据。

装车作业人员根据显示数据，控制货车车厢前半部分的装车质量。

第2过程，货车后转向架前轴开始进入称量区装车，到货车车厢的后半部分装车完毕。

这一过程中，多功能静态称量轨道衡称量还在称量区运行的货车前转向架，对进入称量区运行的货车后转向架进行称重和偏载检测，并实时显示运行的货车前转向架的称重数据和运行装载货车后转向架的称重数据、偏载检测数据。

装车作业人员根据显示数据，控制货车车厢后半部分的装车质量。

装车完毕后，显示货车的整车称重数据和货车的偏载、偏重检测数据。

4升级改造内容
升级后的静态称量轨道衡结构如图1所示。

4.1承载器
在原有静态称量轨道衡基础上，将承载货车前转向架、后转向架计量的承重梁分解成4个独立的模块化单边承重梁，通过与模块化刚性过渡承重梁组合，构成7个各自独立的称重系统。

实现对货车各转向架单边车轮质量、前后转向架整体质量、货车整车质量的计量。

通过运算得出货车的整车质量、货车的前后偏重率、货车的左右偏载率等。

4.2限位装置
通过限位结构的连接，将前后转向架左、右单边独立秤台相连，保障轨道轨距符合标准，同时使左、右单边独立秤台所受量值不会因量值传递受到影响。

4.3承载器结构连接方式
从结构设计上，解决每个模块化单边承重梁受载力几乎不被分解传递的问题。

除此之外，现有静态称量轨道衡普遍存在温度变化或承重梁的时效变
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形，这会导致承载器结构热胀冷缩或传感器受力变化，造成计量失准或死机现象，这一问题也同时得到解决。

4.4
仪表
仪表具有8路模拟传感器接口，采用数字化
A/D 转换技术。

通过仪表，可实时监测每个传感器的内码值和状态。

仪表具有故障自动报警、智能化自动角差标定、称重软件防作弊和设备调试参数追
溯功能。

5升级改造的风险与困难
（1）涉及到贸易结算的轨道衡属于国家强制
检定计量器具。

改造后的多功能静态称量轨道衡，既满足静态称重，又带有偏重、偏载检测功能。

升级后，没有针对升级改造后设备的检定规程。

升级后的设备的不同功能，需要采用不同方法检定检测。

针对设备整车静态计量的功能，应依据JJG 781—2019《数字指示轨道衡》检测静态计量性能；针对设备偏重、偏载检测的功能，应依据JJG （铁道）129—2004《铁道货车超偏载检测装置》检测偏载计量性能，但该规程目前仅适用于动态检测。

针对改造后的设备，我国尚无国家或行业标
准，需要编制产品的相关标准，将我国执行的相关标准规定融入到产品标准中，标准编制难度较大。

（2）由于需要针对原有的静态称量轨道衡升级改造，企业为了减少升级改造期间停产的损失，能够提供的施工时间往往较少，这对施工方的工艺要求较高。

由于增加了偏重、偏载检测功能，既要兼容2个运行模块，还要保障设备的稳定性，对相配套的数字化设备要求较高。

6结语
随着铁路专用线的不断拓展，相关轨道衡设备
的单一计量功能，已经不能满足日益增长的货车计量检测需求。

针对静态称量轨道衡升级改造，提出思路和方法，以加强货车在装车环节的计量监控，争取做到在源头上控制超载、偏载现象，减少铁路货车的超载、偏载报警率，保障行车安全。

参考文献
［1］数字指示轨道衡：JJG 781—2019［S ］．
［2］铁道货车超偏载检测装置：JJG （铁道）129—2004［S ］．［3］关于加快推进铁路专用线建设的指导意见：发改基础〔2019〕
1445号［S ］．
（编辑吴磊）
3图1
升级后的静态称量轨道衡结构
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2
4567
8
9
10
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1—转向架单边独立承载模块；2—过渡段承载模块；3—称量轨；4—传感器；5—防护支架；6—纵向限位装置；7—防爬轨；8—防爬底架；9—走行支架；10—横向限位装置；11—过渡装置。